光纜網(wǎng)絡(luò)的敷設(shè)與測試
光纜施工大致分為以下幾步:準(zhǔn)備→路由工程→光纜敷設(shè)→光纜接續(xù)→工程驗(yàn)收。
1.準(zhǔn)備工作
(1)檢查設(shè)計資料、原材料、施工工具和器材是否齊全,光纖熔接用設(shè)備由廠家負(fù)責(zé),可暫不考慮。
(2)組建一支高素質(zhì)的施工隊伍。這一點(diǎn)至關(guān)重要,因?yàn)楣饫w施工比電纜施工要求要嚴(yán)格得多,任何施工中的疏忽都將可能造成光纖損耗增大,甚至斷芯。
2.路由工程
(1)光纜敷設(shè)前首先要對光纜經(jīng)過的路由做認(rèn)真勘查,了解當(dāng)?shù)氐缆方ㄔO(shè)和規(guī)劃,盡量避開坑塘、打麥場、加油站等這些潛在的隱患。路由確定后,對其長度做實(shí)際測量,精確到50m之內(nèi)。還要加上布放時的自然彎曲和各種預(yù)留長度,各種預(yù)留還包括插入孔內(nèi)彎曲、桿上預(yù)留、接頭兩端預(yù)留、水平面弧度增加等其他特殊預(yù)留。為了使光纜在發(fā)生斷裂時再接續(xù),應(yīng)在每百米處留有一定裕量,裕量長度一般為5%~10%,根據(jù)實(shí)際需要的長度訂購,并在繞盤時注明。
(2)畫路徑施工圖。在預(yù)先栽好的電桿上編號,畫出路徑施工圖,并說明每根電桿或地下管道出口電桿的號碼以及管道長度,并定出需要留出裕量的長度和位置。這樣可有效地利用光纜的長度,合理配置,使熔接點(diǎn)盡量減少。
(3)兩根光纖接頭處最好安設(shè)在地勢平坦、地質(zhì)穩(wěn)固的地點(diǎn),避開水塘、河流、溝渠及道路,最好設(shè)在電桿或管道出口處,架空光纜接頭應(yīng)落在電桿旁0.5~1m左右,這一工作稱為“配盤”。合理的配盤可以減少熔接點(diǎn)。另外在施工圖上還應(yīng)說明熔接點(diǎn)位置,當(dāng)光纜發(fā)生斷點(diǎn)時,便于迅速用儀器找到斷點(diǎn)進(jìn)行維修。
3.光纜敷設(shè)
(1)同一批次的光纖,其模場直徑基本相同,光纖在某點(diǎn)斷開后,兩端間的模場可視為一致,因而在此斷開點(diǎn)熔接可使模場直徑對光纖熔接損耗的影響降到最低程度。所以要求光纜生產(chǎn)廠家用同一批次的裸纖,按要求的光纜長度連續(xù)生產(chǎn),在每盤上順序編號,并分別標(biāo)明A(紅色)、B(綠色)端,不得跳號。架設(shè)光纜時需按編號沿確定的路由順序布放,并保證前盤光纜的B端要和后一盤光纜的A端相連,從而保證接續(xù)時兩光纖端面模場直徑基本相同,使熔接損耗值達(dá)到最小。
(2)架空光纜可用7?N2.2mm的鍍鋅鋼絞線作懸掛光纜的吊線。吊線與光纜要良好接地,要有防雷、防電措施,并有防震、防風(fēng)的機(jī)械性能。架空吊線與電力線的水平與垂直距離要2m以上,離地面最小高度為5m,離房頂最小距離為1.5m。架空光纜的掛式有3種:吊線托掛式、吊線纏繞式與自承式。自承式不用鋼絞吊線,光纜下垂,承受風(fēng)荷力較差,因此常用吊掛式。
(3)架空光纜布放。由于光纜的卷盤長度比電纜長得多,長度可能達(dá)幾千米,故受到允許的額定拉力和彎曲半徑的限制,在施工中特別注意不能猛拉和發(fā)生扭結(jié)現(xiàn)象。一般光纜可允許的拉力約為150~200kg,光纜轉(zhuǎn)彎時彎曲半徑應(yīng)大于或等于光纜外徑的10~15倍,施工布放時彎曲半徑應(yīng)大于或等于20倍。為了避免由于光纜放置于路段中間,離電桿約20m處,向兩反方向架設(shè),先架設(shè)前半卷,在把后半卷光纜從盤上放下來,按“8”字型方式放在地上,然后布放。
(4)在光纜布放時,嚴(yán)禁光纜打小圈及折、扭曲,并要配備一定數(shù)量的對講機(jī),“前走后跟,光纜上肩”的放纜方法,能夠有效地防止背扣的發(fā)生,還要注意用力均勻,牽引力不超過光纜允許的80%,瞬間最大牽引力不超過100%。另外,架設(shè)時,在光纜的轉(zhuǎn)彎處或地形較復(fù)雜處應(yīng)有專人負(fù)責(zé),嚴(yán)禁車輛碾壓。架空布放光纜使用滑輪車,在架桿和吊線上預(yù)先掛好滑輪(一般每10~20m掛一個滑輪),在光纜引上滑輪、引下滑輪處減少垂度,減小所受張力。然后在滑輪間穿好牽引繩,牽引繩系住光纜的牽引頭,用一定牽引力讓光纜爬上架桿,吊掛在吊線上。光纜掛鉤的間距為40cm,掛鉤在吊線上的搭扣方向要一致,每根電桿處要有凸型滴水溝,每盤光纜在接頭處應(yīng)留有桿長加3m的余量,以便接續(xù)盒地面熔接操作,并且每隔幾百米要有一定的盤留。
4.光纜接續(xù)
(1)常見的光纜有層絞式、骨架式和中心束管式光纜,纖芯的顏色按順序分為本、橙、綠、棕、灰、白、黑、紅、黃、紫、粉紅、青綠,這稱為纖芯顏色的全色譜,有些光纜廠家用“藍(lán)”替換色譜中的某顏色。多芯光纜把不同顏色的光纖放在同一束管中成為一組,這樣一根多芯光纜里就可能有好幾個束管。正對光纜橫截面,把紅束管看作光纜的第一束管,順時針依次為白一、白二、白三……最后一根是綠束管。光纖接續(xù),應(yīng)遵循的原則是:芯數(shù)相等時,相同束管內(nèi)的對應(yīng)色光纖對接,芯數(shù)不同時,按順序先接芯數(shù)大的,再接芯數(shù)小的。
(2)光纖接續(xù)的過程和步驟:
a.開剝光纜,并將光纜固定到接續(xù)盒內(nèi)。
b.分纖將光纖穿過熱縮管。將不同束管、不同顏色的光纖分開。穿過熱縮管。剝?nèi)⊥扛矊拥墓饫w很脆弱,使用熱縮管,可以保護(hù)光纖熔接頭。
c.打開熔接機(jī)電源,選擇合適的熔接程序。每次使用熔接機(jī)前,應(yīng)使熔接機(jī)在熔接環(huán)境中放置至少十五分鐘,并在使用中和使用后及時去除熔接機(jī)中的灰塵,特別是夾具、各鏡面型槽內(nèi)的粉塵和光纖碎末。
d.制作光纖端面。光纖端面制作的好壞將直接影響接續(xù)質(zhì)量,所以在熔接前,一定要做好合格的端面。
e.放置光纖。將光纖放在熔接機(jī)的V形槽中,小心壓上光纖壓板和光纖夾具,要根據(jù)光纖切割長度設(shè)置光纖在壓板中的位置,關(guān)上防風(fēng)罩。
f.接續(xù)光纖,按下start鍵后,光纖相向移動,移動過程中,進(jìn)行預(yù)加熱放電使端面軟化,由于表面張力作用,光纖端面變圓,進(jìn)一步對準(zhǔn)中心,并移動光纖,當(dāng)光纖端面之間的間隙合適后熔接機(jī)停止相向移動,設(shè)定初始間隙,熔接機(jī)測量,并顯示切割角度。在初始間隙設(shè)定完成后,開始執(zhí)行纖芯或包層對準(zhǔn),然后熔接機(jī)減小間隙,高壓放電產(chǎn)生的電弧將兩根光纖熔接在一起,最后微處理器估算損耗,并將數(shù)值顯示在顯示器上。
g.移出光纖用加熱爐加熱熱縮管。打開防風(fēng)罩,把光纖從熔接機(jī)上取出,再將熱縮管放在裸纖中心,放到加熱爐中加熱,完畢后從加熱器中取出光纖,冷卻等待。
h.盤纖并固定。將接續(xù)好的光纖盤到光纖收容盤上,在盤纖時,盤圈的半徑越大,弧度越大,整個線路的損耗越小,所以一定要保持一定的半徑,使激光在纖芯里傳輸時,避免產(chǎn)生不必要的損耗產(chǎn)生。
i.密封和掛起。野外接續(xù)盒一定要密封好,防止進(jìn)水。
5.工程驗(yàn)收
工程驗(yàn)收是光纜施工的最后一個環(huán)節(jié),除了桿路驗(yàn)收外,用OTDR(光時域反射計)測試儀測試光纖鏈路損耗最能說明光纜施工質(zhì)量的好壞,施工好的光纜工程。OTDR測試圖整體顯得平滑,各段斜率一致,更無斷點(diǎn)。最后驗(yàn)證整個光纖鏈路損耗是否在設(shè)計范圍之內(nèi)。施工完成后,還要用OTDR測試議和打印機(jī)打印出OTDR測試圖作為資料保存起來,為以后光纜線路維護(hù)做準(zhǔn)備。
6.光纜測試
光纖在架設(shè)、熔接完工后就是測試工作,使用的儀器主要是OTDR測試儀,用OTDR測試儀,可以測試:a.光纖斷點(diǎn)的位置;b.光纖鏈路的全程損耗;c.了解沿光纖長度的損耗分布;d.光纖接續(xù)點(diǎn)的接頭損耗。
為了測試準(zhǔn)確,OTDR測試儀的脈沖大小和寬度要適當(dāng)選擇,按照廠方給出的折射率n值的指標(biāo)設(shè)定。在判斷故障點(diǎn)時,如果光纜長度預(yù)先不知道,可先放在自動位置,找出故障點(diǎn)的大體地點(diǎn),然后放在手動位置,將脈沖大小和寬度選擇小一點(diǎn),但要與光纜長度相對應(yīng),盲區(qū)減小直至與坐標(biāo)線重合。脈寬越小越精確,當(dāng)然脈沖太小后曲線顯示出現(xiàn)噪波,要恰到好處。再就是加接探纖盤。目的是為了防止近處有盲區(qū)不易發(fā)覺。關(guān)于判斷斷點(diǎn)時,如果斷點(diǎn)不在接續(xù)盒處,將就近處接續(xù)盒打開,接上OTDR測試儀,測試故障點(diǎn)距測試點(diǎn)的準(zhǔn)確距離,利用光纜上的米標(biāo)就很容易找出故障點(diǎn)。利用米標(biāo)查找故障時,對層絞式光纜還有一個絞合率問題,那就是光纜的長度和光纖的長度并不相等,光纖的長度大約是光纜長度的1.005倍。
利用上述方法,我們已成功排除多處斷點(diǎn)和高損耗點(diǎn)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),高損耗點(diǎn)主要是光纜在架設(shè)過程中打折造成的,如遇打折,要用手順其反方向校正,還不能解決,那只有加接續(xù)盒,別無它法。在使用OTDR測試儀時,我們發(fā)現(xiàn)同一接續(xù)點(diǎn)從兩個方向測試,接頭損耗相差很多,這是由于光纜的模場直徑影響它的后向散射,因此在接頭兩邊的光纖可能會產(chǎn)生不同的后向散射,從而遮蔽接頭的真實(shí)損耗。如果從兩個方向測量接頭的損耗,并求出這兩個結(jié)果的平均值,便可消除單向OTDR測量的人為因素誤差。由此看來,僅從一個方向測量接頭損耗,其結(jié)果并不十分準(zhǔn)確。
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